东亚古人类中发现 “尼人内耳迷路模式”化石证据
2014-07-08 10:37:35   来源:化石网   评论:0 点击:

许家窑人颞骨及其3D复原的内耳迷路(吴秀杰供图)东亚古人类颞骨内耳迷路(吴秀杰供图)(从左到右依次为蓝田直立人、和县直立人、许家窑早期智人和柳江晚期智人)(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类


许家窑人颞骨及其3D复原的内耳迷路(吴秀杰供图)



东亚古人类颞骨内耳迷路(吴秀杰供图)(从左到右依次为蓝田直立人、和县直立人、许家窑早期智人和柳江晚期智人)

(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:7月8日,一个由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、法国波尔多大学、美国华盛顿大学研究人员组成的国际研究小组在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 发表了最新合作研究成果——东亚地区更新世古人类内耳迷路。该项研究为古人类学界对更新世时期东亚与欧洲人类之间是否存在基因交流的研究与争论提供了新的化石证据。

这个由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员吴秀杰负责的研究小组利用高分辨率工业CT技术,复原出中国早更新世公王岭蓝田直立人、中更新世和县直立人、晚更新世许家窑早期智人和柳江人的三维内耳迷路,初步揭示了东亚地区更新世古人类内耳迷路的形态。

研究发现东亚古人类在演化过程中存在两种模式的内耳迷路形态,即一般的现代人类型的“祖先内耳迷路模式”和尼安德特人(简称尼人)衍生性状类型的“尼人内耳迷路模式”。其中最为重要的是——发现许家窑人具有尼安德特人内耳迷路的表现特点,这一发现首次在东亚古人类中提供了具有“尼人内耳迷路模式”的化石证据,挑战了以往“尼人内耳迷路模式”专属尼安德特人的看法,促使研究者重新思考应用孤立特征(包括形态上和分子遗传上)追溯人类迁徙及判断人群亲缘关系的可靠性。

尼安德特人主要生活在距今12-3万年前的西方和欧亚大陆中部。尼安德特人具有一系列的不同于其他更新世古老人类的衍生性状,其中一个性状——尼人内耳迷路模式,被学术界广泛认可,成为鉴定尼人的最重要的和标志性的特征。

内耳迷路是埋藏在颞骨岩部内面的结构,由半规管、前庭和耳蜗三部分组成,内耳迷路的胚胎形成和个体发育稳定性好,无左右侧和男女性别差异,是遗传变异形态反映的最好证据。

尼安德特人的内耳迷路在半规管的大小、比例及其角度上表现出一系列不同于其他人属成员的特殊形态,几乎所有的尼安德特人都具有较小的前半规管、较大的外半规管,和相对于外半规管位置靠下的后半规管,这种类型的内耳迷路模式在其他更新世古人类及全新世人群中极其罕见,因而被学术界命名为“尼人内耳迷路模式”。相对于尼人内耳迷路模式,其他更新世及全新世人类相似的内耳迷路类型被称为“祖先内耳迷路模式”。

以往对人类内耳迷路的研究主要局限于西方旧大陆的古老人类(多数是尼安德人)和现代人,并没有包括东亚地区的古人类化石标本。研究人员利用高分辨率工业CT技术,3D复原出公王岭蓝田直立人、和县直立人、许家窑早期智人、柳江早期现代人以及现代中国人的内耳迷路形态。通过与世界各地51例更新世和180例全新世人类内耳迷路的形态特征的对比和分析,研究人员发现中国更新世古人类内耳迷路的形态呈现出“祖先内耳迷路模式”和“尼人内耳迷路模式”两种类型:蓝田直立人、和县直立人和柳江人内耳迷路的形态同现代人基本一致,表现出明显的“祖先内耳迷路模式”;许家窑人内耳迷路的形态与尼安德特人极其相似,表现为典型的“尼人内耳迷路模式”(见图2)。

那么,许家窑个体上发现的“尼人内耳迷路形态”,是否可以作为尼安德特人和东亚古老人群基因交流的证据?对此,文章第一作者吴秀杰研究员指出:“还不能这么说。目前我们对性状本质的认识还不够,尽管许家窑人表现为尼安德特人的内耳迷路模式,但是其颞骨的外表上并没有表现出尼人特有的衍生性状”。

许家窑15号内耳迷路是迄今为止世界上首例在尼安德人以外发现的具有“尼人内耳迷路模式”的更新世化石证据,由于化石的不完整,在缺乏整体头骨及头后骨的情况下,还无法推断许家窑人特殊的内耳迷路与其整体身体结构的关系,但本项研究足以说明“尼人内耳迷路模式”并不是欧亚大陆西方尼安德特人特有的特征。许家窑人内耳迷路的似尼人特征的发现,促使学术界重新思考,在缺乏相对完整的古生物遗存的前提下,用孤立的形态特征(或者分子遗传片段)作为判断欧亚大陆西部(东经45°以西)尼安德特人出现或作为与东亚古人类基因交流的证据是否可靠?

该研究获了中国科学院和国家自然科学基金项目的资助。

文章链接:http://www.pnas.org/content/early/2014/07/02/1410735111

相关报道

(化石网报道)据中新网北京7月8日电 (孙自法):中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)8日发布消息说,该所刘武研究员领导的课题组与法国波尔多大学、美国华盛顿大学研究人员合作,采用高分辨率CT技术,成功复原出中国早更新世公王岭蓝田直立人、中更新世和县直立人、晚更新世许家窑早期智人和柳江早期现代人的内耳迷路,初步揭示出东亚地区更新世古人类内耳迷路的形态。

该研究发现晚更新世早期许家窑人内耳迷路形态与尼安德特人相似,这一发现提供出首例东亚古代人类具有“尼人内耳迷路模式”的化石证据,挑战了以往“尼人内耳迷路模式”专属尼安德特人的看法,促使研究者重新思考应用孤立特征(包括形态上和分子遗传上)追溯人类迁徙及判断人群亲缘关系的可靠性。这项研究也为古人类学界对更新世时期东亚与欧洲人类之间是否存在基因交流的研究与争论提供了新的化石证据。最新一期《美国国家科学院院刊》发表了上述研究成果。

据研究论文第一作者、中科院古脊椎所研究员吴秀杰介绍,尼安德特人(尼人)主要生活在距今12万年-3万年前的西方和欧亚大陆中部。尼人具有一系列的不同于其他更新世古老人类的衍生性状,其中一个性状——尼人内耳迷路模式,被学术界广泛认可,成为鉴定尼人的最重要的和标志性的特征。内耳迷路是埋藏在颞骨岩部内面的结构,由半规管、前庭和耳蜗三部分组成,内耳迷路的胚胎形成和个体发育稳定性好,无左右侧和男女性别差异,是遗传变异形态反映的最好证据。

尼人的内耳迷路在半规管的大小、比例及其角度上表现出一系列不同于其他人属成员的特殊形态,几乎所有的尼人都具有较小的前半规管、较大的外半规管,和相对于外半规管位置靠下的后半规管,这种类型的内耳迷路模式在其他更新世古人类及全新世人群中极其罕见,因而被学术界命名为“尼人内耳迷路模式”。相对于尼人内耳迷路模式,其他更新世及全新世人类相似的内耳迷路类型被称为“祖先内耳迷路模式”。

以往对人类内耳迷路的研究主要局限于西方旧大陆的古老人类(多数是尼人)和现代人,并没有包括东亚地区的古人类化石标本。本项研究利用高分辨率工业CT技术,3D复原出公王岭蓝田直立人、和县直立人、许家窑早期智人、柳江早期现代人以及现代中国人的内耳迷路形态。通过与世界各地51例更新世和180例全新世人类内耳迷路的形态特征的对比和分析,结果显示,中国更新世古人类内耳迷路的形态呈现出“祖先内耳迷路模式”和“尼人内耳迷路模式”两种类型:蓝田直立人、和县直立人和柳江人内耳迷路的形态同现代人基本一致,表现出明显的“祖先内耳迷路模式”;许家窑人内耳迷路的形态与尼人极其相似,表现为典型的“尼人内耳迷路模式”。

许家窑人内耳迷路是迄今为止世界上首例在尼人以外发现的具有“尼人内耳迷路模式”的更新世化石证据,由于化石的不完整,在缺乏整体头骨及头后骨的情况下,还无法推断许家窑人特殊的内耳迷路与其整体身体结构的关系,但本项研究足以说明“尼人内耳迷路模式”并不是欧亚大陆西方尼人特有的特征。

相关报道

(化石网报道)据科技日报(李大庆):西方远古的尼安德特人(简称尼人)具有独特的“尼人内耳迷路模式”。但中国科学家的最新研究表明,东亚古人类中的许家窑人的内耳迷路形态与尼人相似。这挑战了以往尼人内耳迷路模式专属尼人的看法,促使学者重新思考应用孤立特征(包括形态上和分子遗传上)追溯人类迁徙及判断人群亲缘关系的可靠性。相关研究成果刊登在7月7日出版的《美国国家科学院院刊》上。

据文章第一作者、中科院古脊椎所吴秀杰研究员介绍,内耳迷路是埋藏在人的颞骨岩部内面的结构,无左右和男女性别差异,是遗传变异形态反映的最好证据。尼人的内耳迷路表现出一系列不同于其他人属成员的特殊形态,被称为尼人内耳迷路模式。

以往对内耳迷路的研究局限于西方旧大陆的古老人类和现代人,并不包括东亚的古人类化石标本。

中科院古脊椎所刘武研究员领导的课题组与法、美研究人员合作,利用高分辨率CT技术、3D技术复原出公王岭蓝田直立人、和县直立人、许家窑早期智人、柳江早期现代人以及现代中国人的内耳迷路形态,并与世界各地51例更新世和180例全新世人类内耳迷路的形态特征进行对比。结果表明,许家窑人内耳迷路形态表现为典型的尼人内耳迷路模式。

许家窑人内耳迷路是迄今世界上首例在尼人以外发现的具有尼人内耳迷路模式的更新世化石证据。这促使学术界重新思考:在缺乏相对完整的古生物遗存的前提下,用孤立的形态特征(或者分子遗传片段)作为判断欧亚大陆西部尼安德特人出现或作为与东亚古人类基因交流的证据是否可靠?

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